System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种新能源船舶储能电池系统及控制方法技术方案_技高网

一种新能源船舶储能电池系统及控制方法技术方案

技术编号:44844127 阅读:6 留言:0更新日期:2025-04-01 19:40
本申请提供了一种新能源船舶储能电池系统及控制方法,本申请通过对目标电容组进行电量检测得到第一电量上升时间,预测得到目标电容组的第二电量上升时间;提取充电功率密度序列中的功率密度特征并与目标电容组的容量上升特征进行比对,得到新能源船舶储能电池系统的电池对流能量效率;基于当前船舶航行状态及静态负载功率确定储能电池系统的目标需求功率;依据目标需求功率和对流能量效率调整储能电池组的放电状态,根据第一电量上升时间、第二电量上升时间校正向目标电容组充电时的功率控制参数,从而能够在目标电容组的电量上升速度较慢时提高功率控制器的响应速度,在负载频繁波动的工况下提高船舶的动态性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池储能,并且更具体地,涉及一种新能源船舶储能电池系统及控制方法


技术介绍

1、新能源船舶指的是采用新型清洁能源或高效节能技术驱动的船舶,旨在减少传统化石燃料的使用、降低温室气体排放、提高能源效率以及降低对环境的影响,近年来,伴随锂电池、醇燃料等新能源动力技术的逐步成熟,船舶清洁化改造已渐成为交通水运发展历程中的推广方向;采用新能源动力比如锂电池的船舶因其环保污染少、运营能耗小、舒适低噪音等优势,目前在世界范围内的得到了广泛应用。

2、现有的新能源船舶储能电池系统中,主要通过储能电池与超级电容组成复合储能系统,储能电池组通过充电方式为超级电容组提供电能,使超级电容维持高电量备用状态,当船舶负载变化频繁或瞬时高功率需求增加时,超级电容能够快速放电,为负载提供即时电力响应,而当负载需求较低时,储能电池组快速为超级电容补充电量,从而保证超级电容始终处于可响应状态,但现有技术中由于储能电池在向超级电容充电时响应速度较慢,电容的电量上升速度很慢,在负载频繁波动的工况下会影响船舶的动态性能。


技术实现思路

1、本申请提供一种新能源船舶储能电池系统及控制方法,能够在目标电容组的电量上升速度较慢时提高功率控制器的响应速度,从而在负载频繁波动的工况下提高船舶的动态性能。

2、第一方面,本申请提供一种功率控制方法,该方法可以由网络设备执行,或者,也可以由配置于网络设备中的芯片执行,本申请对此不作限定。

3、具体的,该方法包括:

4、通过储能电池组向目标电容组进行充电,并在充电过程中检测得到充电功率密度序列;

5、对所述目标电容组进行电量检测得到第一电量上升时间,通过所述充电功率密度序列构建功率密度回归模型,并通过所述功率密度回归模型预测得到所述目标电容组的第二电量上升时间;

6、提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征并与所述目标电容组的容量上升特征进行比对,得到所述新能源船舶储能电池系统的电池对流能量效率;

7、获取当前船舶航行状态及静态负载功率,基于当前船舶航行状态及静态负载功率确定储能电池系统的目标需求功率;

8、依据所述目标需求功率和所述对流能量效率调整所述储能电池组的放电状态,根据所述第一电量上升时间、所述第二电量上升时间校正向所述目标电容组充电时的功率控制参数。

9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,通过所述充电功率密度序列构建功率密度回归模型具体包括:

10、对所述充电功率密度序列中的各个充电功率值进行前向差分,得到充电功率上升序列;

11、根据所述充电功率上升序列中的各个充电功率上升值及分别对应的时序进行自回归分析,得到功率密度回归模型。

12、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,通过所述功率密度回归模型预测得到所述目标电容组的第二电量上升时间具体包括:

13、获取所述功率密度回归模型及所述目标电容组的充电时间区间;

14、在所述目标电容组的充电时间区间内,根据所述功率密度回归模型进行功率上升预测,得到不同预测时刻对应的充电功率上升值;

15、将全部充电功率上升值中的最大值作为特征上升值,基于所述特征上升值对应的预测时刻确定所述第二电量上升时间。

16、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征具体包括:

17、对所述充电功率密度序列进行归一化,得到充电功率密度归一化序列;

18、根据所述充电功率密度归一化序列进行模态分解,得到充电功率密度本征模函数;

19、基于所述充电功率密度本征模函数进行功率密度特征提取,得到不同时刻分别对应的功率密度特征。

20、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征并与所述目标电容组的容量上升特征进行比对之前还包括:获取所述目标电容组的容量上升特征。

21、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,获取所述目标电容组的容量上升特征具体包括:

22、对目标电容组进行电量检测得到电量采集序列;

23、对所述电量采集序列进行归一化后进行前向差分,得到容量上升特征序列,对所述容量上升特征序列进行等间隔采集,得到不同时刻分别对应的容量上升特征。

24、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,基于当前船舶航行状态及静态负载功率确定储能电池系统的目标需求功率具体包括:

25、获取当前船舶航行状态进行确定船舶推进功率;

26、根据所述船舶推进功率和所述静态负载功率确定储能电池系统的目标需求功率。

27、第二方面,本申请提供一种新能源船舶储能电池系统,其包括有功率控制单元,所述功率控制单元包括:

28、数据检测模块,所述检测模块用于通过储能电池组向目标电容组进行充电,并在充电过程中检测得到充电功率密度序列;

29、数据处理模块,所述数据处理模块用于对所述目标电容组进行电量检测得到第一电量上升时间,通过所述充电功率密度序列构建功率密度回归模型,并通过所述功率密度回归模型预测得到所述目标电容组的第二电量上升时间;

30、所述数据处理模块还用于提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征并与所述目标电容组的容量上升特征进行比对,得到所述新能源船舶储能电池系统的电池对流能量效率;

31、所述数据处理模块还用于获取当前船舶航行状态及静态负载功率,基于当前船舶航行状态及静态负载功率确定储能电池系统的目标需求功率;

32、功率控制模块,所述功率控制模块用于依据所述目标需求功率和所述对流能量效率调整所述储能电池组的放电状态,根据所述第一电量上升时间、所述第二电量上升时间校正向所述目标电容组充电时的功率控制参数。

33、第三方面,本申请提供一种计算机终端设备,所述计算机终端设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行上述的功率控制方法。

34、第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序,所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的功率控制方法所执行的操作。

35、本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果:

36、本申请提供的一种新能源船舶储能电池系统及控制方法中,首先通过储能电池组向目标电容组进行充电,并在充电过程中检测得到充电功率密度序列;对目标电容组进行电量检测得到第一电量上升时间,通过充电功率密度序列构建功率密度回归模型,并通过功率密度回归模型预测得到目标电容组的第二电量上升时间;提取充电功率密度序列中的功率密度特征并与目标电容组的容量上升特征进行比对,得到新能源船舶储能电池系统的电池对流能量效率;获取当前船舶航行状态及静态负载功率,基于当前船舶航行状态及静态负载功率确定储能电池系统的目标需求本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率控制方法,用于新能源船舶储能电池系统进行功率控制,其特征在于,该方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述充电功率密度序列构建功率密度回归模型具体包括:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述功率密度回归模型预测得到所述目标电容组的第二电量上升时间具体包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征具体包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征并与所述目标电容组的容量上升特征进行比对之前还包括:获取所述目标电容组的容量上升特征。

6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,获取所述目标电容组的容量上升特征具体包括:

7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,基于当前船舶航行状态及静态负载功率确定储能电池系统的目标需求功率具体包括:

8.一种新能源船舶储能电池系统,包括有功率控制单元,其特征在于,所述功率控制单元包括:

9.一种计算机终端设备,其特征在于,所述计算机终端设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有代码,所述处理器被配置为获取所述代码,并执行如权利要求1至7任一项所述的功率控制方法。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序,其特征在于,所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一项所述的功率控制方法所执行的操作。

...

【技术特征摘要】

1.一种功率控制方法,用于新能源船舶储能电池系统进行功率控制,其特征在于,该方法包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述充电功率密度序列构建功率密度回归模型具体包括:

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过所述功率密度回归模型预测得到所述目标电容组的第二电量上升时间具体包括:

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征具体包括:

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,提取所述充电功率密度序列中的功率密度特征并与所述目标电容组的容量上升特征进行比对之前还包括:获取所述目标电容组的容量上升特征。

6.如权利要求5所述的方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘婷左龙龙陈元华
申请(专利权)人:深圳市立泰能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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